Гладкая шпорцевая лягушка (Xenopus laevis) — популярное домашнее животное и классическая лабораторная модель, например, при изучении регенерации. Если отрезать лягушке лапу, на ее месте в лучшем случае вырастет тонкий хрящевой шип. Однако исследователи из Университета Тафтса нашли способ стимулировать восстановление конечности.
Как сообщает Science Daily, ученые напечатали силиконовый «биореактор» и наполнили его гидрогелем, содержащим белки шелка и прогестероны — гормоны, способствующие восстановлению нервов, кровеносных сосудов и костной ткани. Затем устройство надевали на ампутированную конечность лягушки на 24 часа.
В ходе эксперимента амфибий разделили на три группы. У лягушек из первой группы «биореактор» высвобождал прогестерон, а у второй нет. Третья группа была контрольной, в ней конечностям предоставили регенерироваться без постороннего вмешательства. В течение следующих 9,5 месяцев ученые наблюдали за восстановлением лягушачьих лапок.
Оказалось, что «биореактор» положительно сказывается на процессе: вместо обычного хрящевого шипа у животных из первой группы образовалась более сложная структура, напоминающая настоящую конечность.
По мнению исследователей, устройство создает благоприятные для регенерации условия, которые напоминают эмбриональную среду. Даже короткое использование «биореактора» стимулировало месяцы роста и развития тканей. Анализ РНК показал, что устройство меняет экспрессию ряда генов, что благотворно сказывается на регенерации и препятствует образованию рубцов и нежелательных иммунных реакций.
Ученые надеются повторить эксперимент с млекопитающими — например, попытаться восстановить отрезанные кончики пальцев у мышей. Кроме того, они добавят в устройство датчики для дистанционного мониторинга и оптогенетической стимуляции.
Регенерация утраченных или поврежденных тканей и органов — давняя мечта ученых. Неудивительно, что иногда исследователи в этой области выдают желаемой за действительное. Так, недавно в США заморозили клинические испытания регенерации сердца стволовыми клетками. Причина в том, что работы, на которых был основаны эксперимент, оказались фальсифицированными.
